Dans une étude utilisant des techniques d’imagerie spécialisées, les chercheurs de Johns Hopkins Medicine rapportent des changements distinctifs dans la « substance blanche » et d’autres physiologies des tissus cérébraux des personnes atteintes de la maladie de Lyme après le traitement, une maladie affectant 10 à 20 % des près d’un demi-million d’Américains. qui contractent la maladie de Lyme chaque année.
Les résultats de l’étude, publiés le 26 octobre dans la revue PLOS ONEétayent et aident à valider que la mémoire et d’autres difficultés cognitives éprouvées à long terme par les personnes atteintes de la maladie de Lyme après le traitement sont liées à des changements fonctionnels et structurels dans le cerveau.
La maladie de Lyme, dont les premiers symptômes peuvent inclure une éruption cutanée caractéristique, des douleurs et de la fièvre pseudo-grippales, des douleurs articulaires et de la fatigue, est traitée à l’aide d’un traitement rigoureux d’antibiotiques, qui élimine généralement la maladie.
Cependant, chez les patients considérés comme des patients de longue durée pour lesquels les symptômes de Lyme persistent après la fin des antibiotiques, la maladie est une maladie chronique qui peut être marquée par de la fatigue, des douleurs musculaires, de l’insomnie, de la dépression et des difficultés cognitives, telles que des problèmes de concentration et de mémoire. Ces personnes n’ont généralement aucune preuve clinique ou de laboratoire évidente de problèmes persistants.
Dans le but d’identifier ce qu’ils soupçonnent être des changements à long terme dans la fonction cérébrale pouvant être à l’origine de certains symptômes persistants de la maladie de Lyme, des chercheurs des départements de neurologie, de psychiatrie et des sciences du comportement de Johns Hopkins Medicine, en collaboration avec le Lyme Disease Research Center, ont utilisé IRM fonctionnelle (IRMf) du cerveau, une technologie qui détecte les changements dans le flux sanguin cérébral. Ces scans permettent aux enquêteurs de suivre les changements dans le cerveau en temps réel.
« Les mesures biologiques objectives des symptômes de Lyme post-traitement ne peuvent généralement pas être identifiées à l’aide d’IRM, de tomodensitogrammes ou de tests sanguins réguliers », déclare le chercheur John Aucott, MD, directeur du Johns Hopkins Lyme Disease Clinical Research Center et professeur agrégé de médecine. à l’École de médecine de l’Université Johns Hopkins. « Nous avions besoin d’élargir nos méthodes d’évaluation », ajoute-t-il.
Dirigée par l’auteur principal Cherie Marvel, Ph.D., l’équipe a recruté 12 patients masculins et féminins atteints de la maladie de Lyme après le traitement et 18 participants sans antécédents de Lyme, pour subir des examens IRMf tout en effectuant une tâche de mémoire à court terme.
Les tests d’imagerie ont révélé une activité inhabituelle dans le lobe frontal, une zone du cerveau responsable de tâches cognitives telles que le rappel de la mémoire et la concentration. Les participants devaient mémoriser et rappeler les lettres majuscules et minuscules, ainsi que l’ordre alphabétique de plusieurs lettres.
Notamment, selon les chercheurs, les images ont montré des différences dans leur activité du lobe frontal entre les deux groupes dans la substance blanche du cerveau, qui n’apparaît normalement pas dans les IRMf, car ce tissu fonctionne avec moins de flux sanguin que la matière grise. La matière blanche est cruciale pour déplacer les informations dans le cerveau, agissant comme des voies ferrées qui aident à fournir des informations au dépôt de train, ou matière grise.
Nous avons vu certaines zones du lobe frontal sous-activer et d’autres sur-activer, ce qui était quelque peu attendu. Cependant, nous n’avons pas vu cette même activité de matière blanche dans le groupe sans post-traitement de Lyme. »
Cherie Marvel, professeure agrégée de neurologie
Pour confirmer cette découverte, les chercheurs ont utilisé une deuxième forme d’imagerie appelée imagerie du tenseur de diffusion (DTI) sur les 12 participants atteints de Lyme et 12 des 18 participants non-Lyme. Le DTI détecte la direction du mouvement de l’eau dans le tissu cérébral. Cette approche unique a corroboré leurs résultats d’IRMf et a révélé de nouveaux résultats : l’eau se diffusait, ou fuyait, le long des axones des patients – ; les extensions de neurones qui transportent des signaux électriques vers d’autres neurones – ; dans les mêmes régions de substance blanche identifiées dans l’IRMf.
Étonnamment, les chercheurs ont également découvert que la fuite axonale dans la substance blanche était corrélée à moins de déficits cognitifs et à de meilleurs résultats chez les patients atteints de la maladie de Lyme après le traitement qu’ils ont étudiés.
Les chercheurs pensent que l’activité accrue qu’ils ont constatée dans la substance blanche peut refléter une réponse immunitaire utile chez les patients atteints de Lyme après le traitement, car elle est corrélée à de meilleurs résultats pour la maladie. Cependant, cette découverte était également corrélée aux patients atteints de Lyme post-traitement nécessitant de plus longues périodes de temps pour terminer la tâche de mémoire. Les chercheurs disent que cela indique que la réponse de la substance blanche pourrait être adaptative, mais que la physiologie et la fonction de la substance blanche ont été modifiées, ce qui pourrait avoir un coût.
« Aborder ce problème en collaboration avec des experts de différents domaines est ce qui nous a donné ces nouvelles découvertes et, espérons-le, répondra à nos questions restantes, en particulier sur le rôle de la fuite axonale et de l’activation de la substance blanche dans la maladie de Lyme après le traitement », dit-elle.
Marvel et Aucott affirment que cette recherche pourrait aider à éclairer les mécanismes sous-jacents et les cibles thérapeutiques potentielles de la maladie de Lyme neurologique. Leurs résultats peuvent également être pertinents pour d’autres types de maladies chroniques associées à une infection, y compris le long COVID et le syndrome de fatigue chronique.
Le financement du projet a été fourni par un donateur anonyme de John Aucott.
L’équipe de recherche comprend également Kylie Alm, Deeya Bhattacharya, Alison Rebman, Arnold Bakker, Jason Creighton, Erica Kozero, Arun Venkatesan et Prianca Nadkarni de Johns Hopkins Medicine ; ainsi que Owen Morgan qui est maintenant à l’Université Cornell.
